通过叶绿体基因工程在烟草中合成中长链羟基脂肪酸聚酯

摘要 中长链羟基脂肪酸聚酯(medium-chain-length-PHAs, mcl-PHAs)属于微生物聚酯. PHA 合酶(PHAsynthase, 由phaC 基因编码)和3-羟酰基-酰基转移蛋白-辅酶A 转移酶(3-hydroxyacyl-acyl carrierprotein-coenzyme A transferase, 由phaG 基因编码)是mcl-PHAs 生物合成途径中的关键酶. 以aadA(氨基糖苷-3′-磷酸转移酶)基因做筛选标记, 分别构建了含phaC2 基因的单价叶绿体转化表达载体pTC2 以及同时嵌合phaC 和phaG 基因的双价叶绿体转化表达载体pTGC. 通过PDS1000/He 基因枪转化法转化烟
草, 获得具有壮观霉素抗性的叶绿体型转基因烟草植株, PCR 和Southern Blot 结果表明, 外源基因确已整合进烟草叶绿体基因组中且基本达到同质化. 气相色谱法检测转基因株系中的mcl-PHAs 含量最高达4.8 mg/g 干重, 合成的PHAs 单体主要成分为3-羟基辛酸(3-hydroxyoctanoate, 3-HO)和3-羟基癸酸(3-dydroxydecanoate, 3-HD). 透射电子显微镜观察到转基因烟草叶片叶绿体中确有PHAs 颗粒累积.